影响农网用户供电可靠性的常见故障及原因分析
2022-06-09
1 前言
供电系统用户供电可靠性是指电力系统及设备在规定时间内按照规定的质量标准不间断生产、输送、供应电力或实现功能要求的能力。可以定义为：在统计期间内，对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值，记作RS-1，是反映供电系统对用户供电的可靠度的指标。随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高，对电力需求越来越大，促使电力事业迅速发展，电网不断扩充庞大，用户对供电质量和供电可靠性要求越来越高，甚至连发生电源的瞬时中断也不能忍受。因此如何预见农村配电系统常见的故障并分析查找其原因，通过科学有效的管理手段来防范或减少其发生，做到减少对用户的停电时间来提高可靠性，将越来越受到供电系统有关人员的关注。
2 2影响用户供电可靠性的常见故障及原因分析
2.1 设计施工。
（1）规划、设计不周。主要是指配电网、配电网设备及其辅助设施由于规划、设计不当造成的故障停电。
（2）施工安装原因。主要是指配电网设备由于施工安装质量不良或工艺不过关等原因造成的故障停电。
2.2 设备原因。
（1）产品质量不良。主要是指设备本身的结构设计、制造工艺、部件材料选择等不合格造成设备投运后的故障停电。例如跌落式熔断器若制造质量有问题，操作人员用力过猛就会造成跌落式熔断器瓷体折断；柱上开关若制造质量有问题，开关分合闸时，由于操作机构故障或动、静触头故障合不上闸或分不开闸，就会造成拒合、拒分。
（2）设备老化。主要是指设备临近或超出服役期以及长期在非正常运行条件下运行灯原因造成的设备老化故障停电。例如10kV配电线路上的绝缘子（针式、县式）、避雷器、跌落保险的瓷体，常年暴露在空气中，表面和瓷裙内积污秽，因而降低了瓷瓶的绝缘强度，当阴雨受潮，或在大雾或毛毛雨等恶劣天气情况下，即产生闪络放电，严重时使瓷瓶击穿，造成接地故障。
2.3 运行维护。
（1）检修试验质量原因。主要是指未按相关规程或规定的要求进行设备检修、调整试验，导致运行设施故障而引起的停电。
（2）运行管理原因。主要是指设备运行管理不当或未按规程要求开展运行管理工作造成供电设施而引起的停电，包括误操作、反措落实不力、树线矛盾等情况。例如线路维护工作做得不够，未及时清理线路通道，导致树木生长超过了与导线或与导线水平安全距离不够，使树枝触碰导线，造成线路接地故障，或者树枝断落在导线上，造成线路短路跳闸。
2.4 外力因素。
（1）交通车辆破坏。主要是指供电设施受交通车辆破坏影响造成的故障停电。例如机动车撞电杆、吊车挂断导线等。
（2）动物因素。主要是指鸟害等动物因素造成的故障停电。
（3）盗窃。主要是指供电设施及其部件被盗造成的故障停电。
（4）异物短路。主要是指高空抛物、高空坠物、风筝、空中飘浮的义务异物等原因造成的故障停电。
（5）外部施工影响。主要是指非供电企业组织和管理的施工由于管理不善，如施工机械碰撞、挖断、与运行设备安全距离不符合规程要求、施工抛物等，造成供电设施故障停电。
（6）其他外力因素。主要是指由于火灾、枪击等其他外力因素造成的故障停电。
2.5 自然因素。
（1）自然灾害。主要是指台风、地震、海啸、洪水四类大面积的自然灾害造成的故障停电。
（2）气候因素。主要是指局部小范围的天气因素造成的故障停电。例如雷击、大风、大于等。
2.6 用户影响。
主要是指由于用户供电设施故障造成其他用户的停电。
3 提高农村配电系统供电可靠性的途径和措施
3.1 加强配电网结构改造
通过增加变电站之间的联络线路，实行分段控制和更换导线截面，提高转供能力，从而达到少停电提高供电可靠性目的。另外，增设主干线路的分断开关、分支开关、高压用户的分支开关应当实现“熔丝加刀闸”的保护措施。这样有利于最大限度地缩小停电范围。
3.2 改革停电检修制度
加强计划停电管理，及时制定公司年、季、月度停电计划，加强“捆绑式”停电管理。实行先算后报、先报后停的原则，每月初制订停电计划安排，严格停电审批制度，尽可能将检修、改造、业扩工程、各单位消缺工作捆绑一起，适时开展集中检修、优化检修、周期性检修等实施方案，降低停电次数，减少停电时间。
3.3 提高设备质量 缩短检修时间
新建变电站的断路器应选质量好、可靠性高、少维护和少检修的开关设备，如GIS、SF6、真空开关、全封闭式电器等。10kV出线开关尽可能采用真空开关，开发区内重点变电站可以引进设备为主。对老式的少油开关，遮断容量不足的开关，有条件地逐步以真空开关替代。有条件的地方逐步推行在线检测装置，如氧化锌避雷器的在线检测装置、红外线测温仪测量接点温度、变压器的带电检测装置、开关的带电检测装置等。配电网方面，首先考虑配电线路自动化，当发生故障后能自动隔离故障区段，自动恢复对非故障区段的供电，然后考虑自动抄录电表。配电线路在重要地区内应尽量采用电缆，其它地区有条件的也要改用电缆或大力推广采用绝缘导线，这样可解决树线矛盾和减小气候和环境对线路造成的影响。同时要积极推广使用故障指示器，缩短故障寻找时间。要减小配变容量，缩小供电半径，推广采用小容量箱式变或单相变压器，按一只箱式变（单相变压器）可供1-2幢楼左右来设计。配变的高压跌落式熔丝逐步要换成带灭弧杆的跌落式熔丝，减少配变检修对用户的影响。
3.4 大力推广带电作业。
在目前实施带电作业项目的基础上，积极向外单位学习先进的经验，扩展带电作业实施项目，使主要配电网检修、施工可以实现不停电作业。
4 结论
提高供电可靠性不仅是广大客户的需要，也是供电企业自身增加售电量，提高企业社会经济效益，树立企业良好形象的需要。我们应以系统安全稳定运行为重点，以指标控制为手段，以科学规划、加强计划实施、严控非计划停电为管理中心，强化过程的协调、监督以及严格的考核，从而实现既定的可靠性目标。
参考文献
[1]刘健、倪建立、邓永辉，《配电自动化系统》
[2] 电力部农村电气化研究所，《配网自动化设备优选指南》
供电系统用户供电可靠性是指电力系统及设备在规定时间内按照规定的质量标准不间断生产、输送、供应电力或实现功能要求的能力。可以定义为：在统计期间内，对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值，记作RS-1，是反映供电系统对用户供电的可靠度的指标。随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高，对电力需求越来越大，促使电力事业迅速发展，电网不断扩充庞大，用户对供电质量和供电可靠性要求越来越高，甚至连发生电源的瞬时中断也不能忍受。因此如何预见农村配电系统常见的故障并分析查找其原因，通过科学有效的管理手段来防范或减少其发生，做到减少对用户的停电时间来提高可靠性，将越来越受到供电系统有关人员的关注。
2 2影响用户供电可靠性的常见故障及原因分析
2.1 设计施工。
（1）规划、设计不周。主要是指配电网、配电网设备及其辅助设施由于规划、设计不当造成的故障停电。
（2）施工安装原因。主要是指配电网设备由于施工安装质量不良或工艺不过关等原因造成的故障停电。
2.2 设备原因。
（1）产品质量不良。主要是指设备本身的结构设计、制造工艺、部件材料选择等不合格造成设备投运后的故障停电。例如跌落式熔断器若制造质量有问题，操作人员用力过猛就会造成跌落式熔断器瓷体折断；柱上开关若制造质量有问题，开关分合闸时，由于操作机构故障或动、静触头故障合不上闸或分不开闸，就会造成拒合、拒分。
（2）设备老化。主要是指设备临近或超出服役期以及长期在非正常运行条件下运行灯原因造成的设备老化故障停电。例如10kV配电线路上的绝缘子（针式、县式）、避雷器、跌落保险的瓷体，常年暴露在空气中，表面和瓷裙内积污秽，因而降低了瓷瓶的绝缘强度，当阴雨受潮，或在大雾或毛毛雨等恶劣天气情况下，即产生闪络放电，严重时使瓷瓶击穿，造成接地故障。
2.3 运行维护。
（1）检修试验质量原因。主要是指未按相关规程或规定的要求进行设备检修、调整试验，导致运行设施故障而引起的停电。
（2）运行管理原因。主要是指设备运行管理不当或未按规程要求开展运行管理工作造成供电设施而引起的停电，包括误操作、反措落实不力、树线矛盾等情况。例如线路维护工作做得不够，未及时清理线路通道，导致树木生长超过了与导线或与导线水平安全距离不够，使树枝触碰导线，造成线路接地故障，或者树枝断落在导线上，造成线路短路跳闸。
2.4 外力因素。
（1）交通车辆破坏。主要是指供电设施受交通车辆破坏影响造成的故障停电。例如机动车撞电杆、吊车挂断导线等。
（2）动物因素。主要是指鸟害等动物因素造成的故障停电。
（3）盗窃。主要是指供电设施及其部件被盗造成的故障停电。
（4）异物短路。主要是指高空抛物、高空坠物、风筝、空中飘浮的义务异物等原因造成的故障停电。
（5）外部施工影响。主要是指非供电企业组织和管理的施工由于管理不善，如施工机械碰撞、挖断、与运行设备安全距离不符合规程要求、施工抛物等，造成供电设施故障停电。
（6）其他外力因素。主要是指由于火灾、枪击等其他外力因素造成的故障停电。
2.5 自然因素。
（1）自然灾害。主要是指台风、地震、海啸、洪水四类大面积的自然灾害造成的故障停电。
（2）气候因素。主要是指局部小范围的天气因素造成的故障停电。例如雷击、大风、大于等。
2.6 用户影响。
主要是指由于用户供电设施故障造成其他用户的停电。
3 提高农村配电系统供电可靠性的途径和措施
3.1 加强配电网结构改造
通过增加变电站之间的联络线路，实行分段控制和更换导线截面，提高转供能力，从而达到少停电提高供电可靠性目的。另外，增设主干线路的分断开关、分支开关、高压用户的分支开关应当实现“熔丝加刀闸”的保护措施。这样有利于最大限度地缩小停电范围。
3.2 改革停电检修制度
加强计划停电管理，及时制定公司年、季、月度停电计划，加强“捆绑式”停电管理。实行先算后报、先报后停的原则，每月初制订停电计划安排，严格停电审批制度，尽可能将检修、改造、业扩工程、各单位消缺工作捆绑一起，适时开展集中检修、优化检修、周期性检修等实施方案，降低停电次数，减少停电时间。
3.3 提高设备质量 缩短检修时间
新建变电站的断路器应选质量好、可靠性高、少维护和少检修的开关设备，如GIS、SF6、真空开关、全封闭式电器等。10kV出线开关尽可能采用真空开关，开发区内重点变电站可以引进设备为主。对老式的少油开关，遮断容量不足的开关，有条件地逐步以真空开关替代。有条件的地方逐步推行在线检测装置，如氧化锌避雷器的在线检测装置、红外线测温仪测量接点温度、变压器的带电检测装置、开关的带电检测装置等。配电网方面，首先考虑配电线路自动化，当发生故障后能自动隔离故障区段，自动恢复对非故障区段的供电，然后考虑自动抄录电表。配电线路在重要地区内应尽量采用电缆，其它地区有条件的也要改用电缆或大力推广采用绝缘导线，这样可解决树线矛盾和减小气候和环境对线路造成的影响。同时要积极推广使用故障指示器，缩短故障寻找时间。要减小配变容量，缩小供电半径，推广采用小容量箱式变或单相变压器，按一只箱式变（单相变压器）可供1-2幢楼左右来设计。配变的高压跌落式熔丝逐步要换成带灭弧杆的跌落式熔丝，减少配变检修对用户的影响。
3.4 大力推广带电作业。
在目前实施带电作业项目的基础上，积极向外单位学习先进的经验，扩展带电作业实施项目，使主要配电网检修、施工可以实现不停电作业。
4 结论
提高供电可靠性不仅是广大客户的需要，也是供电企业自身增加售电量，提高企业社会经济效益，树立企业良好形象的需要。我们应以系统安全稳定运行为重点，以指标控制为手段，以科学规划、加强计划实施、严控非计划停电为管理中心，强化过程的协调、监督以及严格的考核，从而实现既定的可靠性目标。
参考文献
[1]刘健、倪建立、邓永辉，《配电自动化系统》
[2] 电力部农村电气化研究所，《配网自动化设备优选指南》